12.1机械能 同步练习 2025-2026学年苏科版(2024)物理九年级上册

12.1机械能 同步练习 2025-2026学年苏科版(2024)物理九年级上册 学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________ 一、单选题 1．如图所示，用手托着两个鸡蛋匀速升高1m。下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋的重力势能不变 B．鸡蛋的机械能守恒 C．鸡蛋处于非平衡状态 D．手对鸡蛋做了功 2．如图所示，避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石，失控车辆冲上陡坡会快速停下，保护驾乘人员和车辆的安全。失控车辆冲上陡坡减速的过程中，下列有关失控车辆的说法正确的是（   ） A．动能减小，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能增大，重力势能增大 3．蹦极是一种具有刺激性的运动项目。如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B；若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（    ） A．到达A点前，人减小的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的动能一直增加 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能 4．如图所示，是人造地球卫星绕地球运动的轨道示意图，当人造地球卫星从近地点向远地点运行的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．动能增加 B．重力势能减少 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 5．东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（    ） A．海豚跃出海面减速上升过程中，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能为0 C．海豚从高处落回海面过程中，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程中，动能变大 6．如图所示，游客乘坐的“云间缆车”穿梭于陡峭的山峰之间。下列关于缆车匀速上升运行的过程中说法正确的是（    ） A．动能转化为重力势能 B．机械能总量保持不变 C．动能减小，机械能也减小 D．重力势能增大，机械能也增大 7．投掷铅球的最佳出手角度是38度至42度。如图所示，斜向上投掷出的铅球在空中飞行过程中（不考虑空气阻力）（    ） A．重力势能一直增大 B．重力势能先增大后减小 C．动能一直增大 D．动能一直减小 8．2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（   ） A．在B点时网球的动能为零 B．在A、C两点网球的动能相等 C．小球最终静止时，重力势能为零 D．网球在此运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化 9．如图所示，小西将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中以下说法正确的是（　　） A．铁锁从A点摆动到最低点，动能转化为重力势能 B．铁锁在摆动过程中机械能守恒 C．铁锁每次经过最低点，其动能都比上一次小 D．若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动 10．在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲丙两图可知，小车动能的大小与小车所处位置的高度有关 C．由乙丙两图可知，小车动能的大小与小车运动的速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 二、填空题 11．如图所示是加油机正在给歼20战机空中加油的情景，此时匀速水平飞行的歼20战机重力势能 ，动能 ，机械能将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．汉代画像砖上描绘了《史记》中“泗水捞鼎”的情景。如图，两边的人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎，使用这种滑轮可以 。鼎缓慢上升时，它的重力势能变 。 13．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。当火箭加速升空时，神舟二十号的动能 ，重力势能 。 14．如图所示，漳州水仙花海园区利用无人机进行喷洒农药灌溉，则无人机水平匀速飞行并连续喷洒灌溉过程中，它的整体动能 ，机械能 。 15．如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达与A等高的C点后返回。摆球从A点摆动到B点时将 能转化为 能，在摆动过程中，球在A点的机械能 B点的机械能。 16．如图所示，游乐场的过山车是靠一个机械装置推上起始最高点的，但从该位置由静止下行起，就没有任何装置为它提供动力了，带动过山车沿轨道行驶的是它在起始最高点处具有的 （选填“动能”或“重力势能”）；后面“小山丘”的高度设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中， 在不断地减小（填写能量名称）。 三、实验题 17．小龙在研学时发现，强夯机（如图a所示）在打夯时，夯锤的质量越大，被提升得越高，地面被砸出的坑就越深。由此，小龙猜想，物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确，小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中。 （1）物体下落过程中，重力势能转化为 能，可以通过比较 来判断物体重力势能的大小，由图b可判断：物体 （选填“甲”“乙”或“丙”）释放前的重力势能最小； （2）通过图b中、两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论： ； （3）通过图b中 两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：物体下落的高度一定时，质量越大，具有的重力势能越大； （4）由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同， （选填“能”或“不能”）说明物体乙、丙释放前的重力势能相同，你的理由是 。 18．十次车祸九次快，安全驾驶莫超载。某兴趣小组的同学们认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们设计了如图所示的实验，来探究“动能的大小与哪些因素有关”。 【证据】 实验甲：让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A、B两处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 实验乙：让质量不同的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 【解释】 （1）实验中通过观察纸盒移动的距离判断 （选填“小球”或“纸盒”）的动能大小。如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 （2）由图甲可以得出：在 相同时，速度越大，物体的动能越大。 （3）由图乙实验现象可得到结论： 。 【交流】 （4）图丙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高行驶速度，质量越大的车，限速越 。 参考答案 1．【答案】D 【详解】A．用手托着两个鸡蛋匀速升高1m，鸡蛋的质量不变，高度增加，重力势能变大，故A错误； B．鸡蛋匀速升高时，质量不变、速度不变、动能不变；高度增加、重力势能增加，则机械能增大，故B错误； C．用手托着两个鸡蛋匀速升高时，做的是匀速直线运动，处于平衡状态，故C错误； D．用手托着两个鸡蛋匀速升高1m，有力作用在鸡蛋上，鸡蛋在力的方向上通过了距离，所以人对鸡蛋做了功，故D正确。 2．【答案】B 【详解】失控车辆冲上陡坡减速的过程中，质量不变，速度减小，则动能减小，高度增加，则重力势能变大。故B正确，ACD错误。 3．【答案】A 【详解】A．人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，到达A点前，弹性绳没有弹性势能，不考虑空气阻力，只存在动能和势能的相互转化，这一过程中，人的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能变小，动能变大，所以人减小的重力势能全部转化为动能，故A正确； B．到达A点时，弹性绳刚好绷直，所以到达A点时，弹性绳没有弹性势能，弹性绳的弹性势能最小；由于到达A点时，弹性绳刚好绷直，弹性绳没有形变，弹性绳对人没有拉力，人只受到重力，即人受到的合力向下，所以人的速度会继续增大，故到达A点时，人的动能不是最大，故B错误； C．从A点运动到B点过程中，随着弹性绳形变程度变大，弹性绳弹力变大，对人拉力变大。刚开始，拉力小于重力，人的速度会继续增大，当拉力大于重力时，人的速度减小，所以从A点运动到B点过程中，人的动能先增大后减小，故C错误； D．从A点运动到B点过程中，人的动能先增大后减小，质量不变，高度持续减小，所以重力势能持续减小，弹性绳形变程度持续变大，则弹性绳的弹性势能持续变大，所以从A点运动到B点过程中，并非是人的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，故D错误。 4．【答案】D 【详解】卫星从近地点向远地点运行时，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故D符合题意，A、B、C不符合题意。 5．【答案】D 【详解】A．海豚跃出海面减速上升过程，质量不变，速度减小，动能减小，故A错误； B．海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B错误； C．海豚从高处落回海面过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C错误； D．海豚在海面下加速下潜过程，质量不变，速度增大，动能变大，故D正确。 6．【答案】D 【详解】缆车匀速上升运行的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，机械能变大。因动能不变，所以不是动能转化为重力势能。故D正确，ABC错误。 7．【答案】B 【详解】把物体斜向上抛出时，物体出手的瞬间速度最大，动能最大，物体在上升的过程中，动能逐渐转变为重力势能，而从最高点到落地的过程中，重力势能又逐渐转变为动能，故整个过程中，势能先增大后减小，动能先减小后增大，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 8．【答案】C 【详解】A．在B点时，网球在竖直方向上的速度为0，水平方向的速度不为0，所以，网球在B点时的动能不为0，故A不符合题意； B．A、C两点高度相同，网球的重力势能相等，但网球在运动过程中克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，机械能一直在减小，所以网球在A点的动能大于在C点的动能，故B不符合题意； C．小球最终静止时，高度为零，故重力势能为零，故C符合题意； D．网球在运动过程中，网球每次弹跳的最大高度逐渐降低，说明机械能不守恒，则网球在此运动过程中还需克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 9．【答案】C 【详解】A．铁锁从A点摆动到最低点的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错误； B．由于存在空气阻力，铁锁的部分机械能转化为内能，因此铁锁的机械能不守恒，故B错误； C．由于摆动的过程中，铁锁需要克服空气阻力做功，铁锁的部分机械能转化为内能，所以，铁锁每次经过最低点，其动能都比上一次小，故C正确； D．摆动过程中，无论绳子在何处突然断开，此时铁锁受力不平衡，都不会做匀速直线运动，故D错误。 10．【答案】A 【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，因动能的大小无法直接得到，我们通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能的大小，采用的是转换法，故A正确； B．根据控制变量法，要想探究小车的动能与小车所处的高度是否有关，要控制其它因素相同，小车所处的高度不同，甲、丙两图中，小车的质量和释放的高度都不同，因此不能说明小车动能的大小与小车所处位置的高度有关，故B错误； C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误； D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，所以机械能减小，故D错误。 11．【答案】变大；变大；变大 【详解】加油机正在给歼20战机空中加油，则歼20战机的质量增大，由于它匀速水平飞行，所以它的速度和高度不变，因此它的动能和重力势能都变大，机械能是动能和势能的总和，所以它的机械能也变大。 12．【答案】改变力的方向；大 【详解】轴的位置固定不变的滑轮是定滑轮，图中的这种滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，不能起到省力的作用。 鼎缓慢上升时，质量不变，高度升高，重力势能变大。 13．【答案】增大； 增大 【详解】火箭加速升空时，神舟二十号的质量不变，动能由速度决定，加速使速度增大，故动能增大；重力势能由高度决定，高度上升使重力势能增大。 14．【答案】变小；变小 【详解】动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，水平飞行说明高度不变，匀速说明速度大小不变，但喷洒农药说明总质量在减小，因此动能变小，重力势能变小，动能和势能统称为机械能，所以机械能在变小。 15．【答案】重力势；动；等于 【详解】摆球从A点运动到B点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。 由题意知，摆球由A点静止释放，经过最低点B到达C点，A、C两点等高，说明摆球在运动过程中没有能量损失，整个过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，因此摆球的机械能不变，故在摆动过程中，球在A点的机械能等于B点的机械能。 16．【答案】重力势能；机械能 【详解】物体由于被举高而具有的能量为重力势能。过山车在起始最高点时具有一定的高度，因此具有重力势能。 后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。 17．【答案】（1）动；木桩被打入沙中的深度；甲 （2）当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大 （3）A、C （4）能；物体乙、丙对木桩做的功相同 【详解】（1）物体下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是将重力势能转化为动能。 根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。 图b中，甲物体将木桩下压的深度最小，说明甲释放前的重力势能最小。 （2）图b中A木桩被打入的深度小，B木桩被打入的深度大，说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能，由于甲乙两物体的质量相同，乙物体的高度高，因此可得结论为：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）探究物体的重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，质量不同，因此选择A、C两木桩。 （4）B、C两木桩被打入沙中的深度相同，说明物体乙、丙对木桩做的功相同，因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。 18．【答案】（1）小球；不能 （2）质量 （3）速度相同时，质量越大，物体的动能越大 （4）低 【详解】（1）实验中小球动能的大小不易直接观察，通过观察纸盒被撞击后移动的距离的大小来间接判断小球动能的大小，这种研究问题的方法是转换法。 由牛顿第一定律可知，如果水平面光滑，木块将永远匀速直线运动下去，纸盒通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较，不能完成本实验。 （2）图甲中小球的质量相同，初始的高度不同，高度越大，到达底面的速度越大，可探究动能和速度的关系；可得质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 （3）图乙中两球的初始高度相同，即小球到水平面的初速度相同，两球质量不相等，质量大的小球，纸盒运动的距离更远，说明动能更大。分析图乙可知速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 （4）动能的大小与物体的质量、速度有关。图丙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速，质量越大的车，限速越低，这表明动能的大小与质量有关。 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$